第三章第六节第七节特殊技术措施与工作面设计课件.ppt

1、第六节第六节 采煤工艺的特殊技术措施采煤工艺的特殊技术措施第七节第七节 采煤工作面工艺设计采煤工作面工艺设计第三章第三章 单一走向长壁采煤法采煤工艺单一走向长壁采煤法采煤工艺本次课内容本次课内容第六节第六节 采煤工艺的特殊技术措施采煤工艺的特殊技术措施一、采煤工作面过地质构造的措施一、采煤工作面过地质构造的措施 二、工作面过断层二、工作面过断层三、工作面过断层技术措施三、工作面过断层技术措施四、综采工作面过其他地质构造四、综采工作面过其他地质构造五、综采工作面搬迁五、综采工作面搬迁六、综采工作面的拆除六、综采工作面的拆除第七节第七节 采煤工作面工艺设计采煤工作面工艺设计一、工作面长度一、工作面

2、长度二、采煤机开机率二、采煤机开机率三、循环率三、循环率四、工作面生产能力的确定四、工作面生产能力的确定一、采煤工作面过地质构造的措施一、采煤工作面过地质构造的措施 地质构造过分发育的块段，采用炮采工艺；地质构造过分发育的块段，采用炮采工艺；在工作面布置时将断层留在区段煤柱内，或虽然在工作面布置时将断层留在区段煤柱内，或虽然工作面内有断层，但与工作面交角不宜太小，以减工作面内有断层，但与工作面交角不宜太小，以减小对工作面的影响程度；小对工作面的影响程度；采用调斜的方法，改变工作面的推进方向，躲开采用调斜的方法，改变工作面的推进方向，躲开地质变化带；地质变化带；第六节第六节 采煤工艺的特殊技术措

3、施采煤工艺的特殊技术措施返回目录返回目录工作面推进中，发现了未知的、工作面难以通过工作面推进中，发现了未知的、工作面难以通过的地质构造时，可将工作面甩掉一部分，其余部分的地质构造时，可将工作面甩掉一部分，其余部分继续推进，过后再对接为整面；继续推进，过后再对接为整面；遇到较大地质构造时，需做各种比较，权衡利弊，遇到较大地质构造时，需做各种比较，权衡利弊，若强行通过地质构造代价太大，则应搬迁工作面。若强行通过地质构造代价太大，则应搬迁工作面。第六节第六节 采煤工艺的特殊技术措施采煤工艺的特殊技术措施一、采煤工作面过地质构造的措施一、采煤工作面过地质构造的措施 返回目录返回目录工作面直接通过断层，

4、正常采煤，加强支护。工作面直接通过断层，正常采煤，加强支护。1、断层落差小于煤层厚度与支架最小支撑高度之差、断层落差小于煤层厚度与支架最小支撑高度之差二、工作面过断层二、工作面过断层返回目录返回目录割顶、底板岩石过断层（或爆破岩石）割顶、底板岩石过断层（或爆破岩石）要满足刮板输送机的坡度；控制断层附近顶板防止要满足刮板输送机的坡度；控制断层附近顶板防止漏垮；减小截深；缩小控顶距；架超前梁、斜撑、漏垮；减小截深；缩小控顶距；架超前梁、斜撑、木垛；普采和炮采要调斜工作面。木垛；普采和炮采要调斜工作面。2、大于煤层厚度与支架最小支撑高度之差、大于煤层厚度与支架最小支撑高度之差 二、工作面过断层二、工

5、作面过断层返回目录返回目录7 b15 b二、工作面过断层二、工作面过断层普采工作面普采工作面避开避开炮采工作面炮采工作面避开避开走向断层：断层走向与煤层走向平行，开中巷走向断层：断层走向与煤层走向平行，开中巷倾向断层：断层走向与煤层走向垂直，倾向断层：断层走向与煤层走向垂直，斜交断层斜交断层3、断层落差大于或等于采高，且顶底板坚硬、断层落差大于或等于采高，且顶底板坚硬返回目录返回目录重开切眼搬家重开切眼搬家 (1)(1)过断层时应适当调整工作面方向。当围岩为过断层时应适当调整工作面方向。当围岩为中等稳定以上时工作面与断层走向夹角应不小于中等稳定以上时工作面与断层走向夹角应不小于20302030

6、；围岩不稳定时，此夹角应增至；围岩不稳定时，此夹角应增至30453045。(2)(2)应按断层性质、落差及顶底板岩层硬度等因应按断层性质、落差及顶底板岩层硬度等因素确定采用挑顶和下切或同时挑顶及下切，做到既有素确定采用挑顶和下切或同时挑顶及下切，做到既有利于维护顶板又减少破岩量。利于维护顶板又减少破岩量。(3)(3)当岩石普氏系数当岩石普氏系数f f4 4时，可用采煤机直接割时，可用采煤机直接割岩，牵引速度应减小；滚筒用低速旋转。否则爆破处岩，牵引速度应减小；滚筒用低速旋转。否则爆破处理岩石，对附近的液压支架要加以保护；理岩石，对附近的液压支架要加以保护；三、工作面过断层技术措施三、工作面过断

7、层技术措施返回目录返回目录 (4)(4)过断层时要顶先逐步减小采高，以减小破过断层时要顶先逐步减小采高，以减小破岩量和增加支架的稳定性，但是支柱要留有足够的岩量和增加支架的稳定性，但是支柱要留有足够的仲缩余量，以防压死支架。仲缩余量，以防压死支架。(5)(5)当断层地段需要下切或留底进行侧斜回采当断层地段需要下切或留底进行侧斜回采时，应使顶底板形成平缓的倾斜变化，以使支架和时，应使顶底板形成平缓的倾斜变化，以使支架和输送机槽处于良好工作状态。输送机槽处于良好工作状态。三、工作面过断层技术措施三、工作面过断层技术措施返回目录返回目录断层附近支护措施断层附近支护措施 断层处先架设倾斜梁、倾斜棚或斜

8、交粱，采取间隔断层处先架设倾斜梁、倾斜棚或斜交粱，采取间隔移架，先移的支架顶梁托住倾斜梁后再移邻架；移架，先移的支架顶梁托住倾斜梁后再移邻架；架设超前梁或超前走向棚，片帮较深时采取超前支架设超前梁或超前走向棚，片帮较深时采取超前支护；护；缩小割煤和移架间距，尽量采取带压移架方式；缩小割煤和移架间距，尽量采取带压移架方式；顶板冒空处应充填，破碎地带的顶板可用锚杆或向顶板冒空处应充填，破碎地带的顶板可用锚杆或向钻孔内注入化学胶结性溶液固结顶板；钻孔内注入化学胶结性溶液固结顶板；沿断层开巷顶板用普通锚杆支护，两帮用木锚杆支沿断层开巷顶板用普通锚杆支护，两帮用木锚杆支护，巷道的宽度与高度与综采面尺寸相

9、适应。护，巷道的宽度与高度与综采面尺寸相适应。三、工作面过断层技术措施三、工作面过断层技术措施返回目录返回目录四、综采工作面过其他地质构造四、综采工作面过其他地质构造1 1、过陷落柱、过陷落柱直径大于直径大于3030米的绕过；直径小于米的绕过；直径小于3030米的硬过米的硬过2 2、过褶皱带、过褶皱带推进方向垂直于褶曲的轴线方向推进方向垂直于褶曲的轴线方向3 3、综采工作面过旧巷、综采工作面过旧巷修复旧巷内的支架，加密支柱或架设抬棚修复旧巷内的支架，加密支柱或架设抬棚矿山压力显现强烈时将工作面调成与旧巷斜交矿山压力显现强烈时将工作面调成与旧巷斜交工作面过石门时，要在石门口处填满矸石或加木垛并铺

10、上工作面过石门时，要在石门口处填满矸石或加木垛并铺上木板。木板。返回目录返回目录综采设备多，尺寸大，重量大综采设备多，尺寸大，重量大（采煤机（采煤机812吨，重的液压支架达吨，重的液压支架达17吨）吨），搬迁搬迁费费时费工（主要是液压支架重）一般由搬迁时费工（主要是液压支架重）一般由搬迁队专门完成。队专门完成。涉及：运载工具、起吊、牵引装置、运输涉及：运载工具、起吊、牵引装置、运输移动路线、调向、设备调试，运转移动路线、调向、设备调试，运转五、综采工作面搬迁五、综采工作面搬迁返回目录返回目录（1）地面组装，整架下井，运到工作面）地面组装，整架下井，运到工作面该方式广泛采用，要求井巷断面够。该方

11、式广泛采用，要求井巷断面够。（2）地面解体工作面附近组装）地面解体工作面附近组装要求有组装硐室要求有组装硐室组装硐室一般在回风平巷中切眼附近组装硐室一般在回风平巷中切眼附近长长 宽宽 高高=8 5 3m一般一般 棚子支护棚子支护 起吊钢梁起吊钢梁 双轨调车线双轨调车线1、液压支架的组装方式、液压支架的组装方式五、综采工作面搬迁五、综采工作面搬迁返回目录返回目录返回目录返回目录2、综采工作面设备的搬运与安装、综采工作面设备的搬运与安装AA4 631214781110921135A-A返回目录返回目录（1）沿运输平巷运入的设备及顺序）沿运输平巷运入的设备及顺序工作面刮板输送机机头部工作面刮板输送机

12、机头部转载机转载机破碎机破碎机乳化液泵站乳化液泵站水泵水泵电气设备电气设备管路管路五、综采工作面搬迁五、综采工作面搬迁2、综采工作面设备的搬运与安装、综采工作面设备的搬运与安装返回目录返回目录（2）沿工作面回风平巷运入的设备）沿工作面回风平巷运入的设备:液压支架、刮板输送机中部槽及铲煤板、档液压支架、刮板输送机中部槽及铲煤板、档 煤板、刮板输送机机尾、采煤机及管路。煤板、刮板输送机机尾、采煤机及管路。（3）设备安装顺序）设备安装顺序 一般顺序：一般顺序：液压支架液压支架 输送机溜槽输送机溜槽 采煤机采煤机 输送机机头机尾输送机机头机尾五、综采工作面搬迁五、综采工作面搬迁2、综采工作面设备的搬运

13、与安装、综采工作面设备的搬运与安装返回目录返回目录（4）安装需要的设备）安装需要的设备绞车沿煤层底板直接绞车沿煤层底板直接拖入工作面到位后，拖入工作面到位后，调度小绞车牵引，上调度小绞车牵引，上小平板车运输。小平板车运输。常用的是低位平板常用的是低位平板车。车。(a)(b)2、综采工作面设备的搬运与安装、综采工作面设备的搬运与安装五、综采工作面搬迁五、综采工作面搬迁返回目录返回目录231(a)(b)前进式安装前进式安装后退式安装后退式安装五、综采工作面搬迁五、综采工作面搬迁2、综采工作面设备的搬运与安装、综采工作面设备的搬运与安装返回目录返回目录（5）支架安装顺序）支架安装顺序前进式安装前进式

14、安装安装顺序与支架的运送方安装顺序与支架的运送方向一致，安装始终在支架向一致，安装始终在支架掩护下进行，架尾朝前，掩护下进行，架尾朝前，边 扩 巷 边 安 装，每 段边 扩 巷 边 安 装，每 段30 50m缺点：导向差，转向困难，缺点：导向差，转向困难，用在顶板破碎的条件下。用在顶板破碎的条件下。2312、综采工作面设备的搬运与安装、综采工作面设备的搬运与安装五、综采工作面搬迁五、综采工作面搬迁返回目录返回目录后退式安装后退式安装开切眼一次掘好，支架安装顺序与运送方向开切眼一次掘好，支架安装顺序与运送方向相反。相反。2、综采工作面设备的搬运与安装、综采工作面设备的搬运与安装五、综采工作面搬迁

15、五、综采工作面搬迁返回目录返回目录 可伸缩胶带输送机可伸缩胶带输送机 桥式转载机桥式转载机 刮板输送机机头、机尾刮板输送机机头、机尾 采煤机、刮板输送机机身采煤机、刮板输送机机身 液压支架液压支架六、综采工作面的拆除六、综采工作面的拆除1、综采工作面设备拆除顺序、综采工作面设备拆除顺序返回目录返回目录（1）金属网加木板梁（徐州庞庄矿）金属网加木板梁（徐州庞庄矿）1500 100 200mm，间距，间距0.6m。（2）金属网加钢丝绳）金属网加钢丝绳 兖州局兖州局（3）金属网加钢丝绳加锚杆（徐州庞庄矿）金属网加钢丝绳加锚杆（徐州庞庄矿）六、综采工作面的拆除六、综采工作面的拆除2、拆除液压支架的通道

16、法、拆除液压支架的通道法工作面割到停采线时将工作面割直，距停采线工作面割到停采线时将工作面割直，距停采线2 3m时，只推输送机不移架，留出拆架通道。时，只推输送机不移架，留出拆架通道。3、拆架前顶板管理、拆架前顶板管理返回目录返回目录拆架前顶板管理拆架前顶板管理16371741(a)1234612(b)1523421(c)六、综采工作面的拆除六、综采工作面的拆除返回目录返回目录1-金属网 2-钢丝绳 3-棚梁 4-自移支架5-锚杆 6-贴帮柱 7-木板梁金属网加木板金属网加钢丝绳金属网加钢丝绳加锚杆（1）后退式）后退式从运输巷拆到回风巷，上端头处刷大，挑顶。从运输巷拆到回风巷，上端头处刷大，挑

17、顶。架设吊架架设吊架 挖装卸地槽挖装卸地槽（2）前进式）前进式从回风平巷拆至运输平巷。从回风平巷拆至运输平巷。支架运输：从未拆除支架的下方通过。支架运输：从未拆除支架的下方通过。六、综采工作面的拆除六、综采工作面的拆除4、液压支架拆除法、液压支架拆除法返回目录返回目录工作面长度方向上应以大的断层、褶曲、煤工作面长度方向上应以大的断层、褶曲、煤层厚度变化带、倾角变化带为上下边界。层厚度变化带、倾角变化带为上下边界。第七节第七节 采煤工作面工艺设计采煤工作面工艺设计一、工作面长度一、工作面长度1、地质因素、地质因素返回目录返回目录对于普采工艺，煤厚对于普采工艺，煤厚M 2.5m，工作面过，工作面过

18、长控顶和管理困难长控顶和管理困难煤层较薄，工作面过长，作业困难煤层较薄，工作面过长，作业困难煤层倾角煤层倾角25，工作面不宜过长，工作面不宜过长顶板破碎，工作面不宜过长。顶板破碎，工作面不宜过长。瓦斯涌出量限制工作面长度瓦斯涌出量限制工作面长度1、地质因素、地质因素一、工作面长度一、工作面长度返回目录返回目录V工作面允许的最大风速，工作面允许的最大风速，4m/s；M采高，采高，m；Lmin工作面最小控顶距，工作面最小控顶距，m；Cf风流收缩系数，取风流收缩系数，取0.9 0.95；qb昼夜产煤一吨所需风量，昼夜产煤一吨所需风量，m3/min；B循环进尺，循环进尺，m；P煤层生产率（单位面积出煤

19、量）；煤层生产率（单位面积出煤量）；容重，容重，kN/m3；N昼夜循环数。昼夜循环数。NPBqClMVLbfmin601、地质因素、地质因素一、工作面长度一、工作面长度返回目录返回目录受设备限制受设备限制国产刮板输送机国产刮板输送机150 200m一般工作面长一般工作面长 80 200m炮采炮采工作面较短工作面较短普采普采工作面长度可适当加大工作面长度可适当加大综采综采工作面最长工作面最长在缓倾斜煤层中：在缓倾斜煤层中：工作面工作面 炮采炮采 普采普采 综采综采长度（长度（m）80 120 100 150 120 200工作面愈长，技术管理水平要求愈高。工作面愈长，技术管理水平要求愈高。2、技

20、术因素、技术因素一、工作面长度一、工作面长度返回目录返回目录经济上最佳的工作面长度经济上最佳的工作面长度 单向采煤，往返一次进一刀的时间单向采煤，往返一次进一刀的时间11)11)(tVVLLtkcl11)1)(tVLLtcl双向采煤，往返一次进两刀的时间双向采煤，往返一次进两刀的时间3、经济因素、经济因素一、工作面长度一、工作面长度返回目录返回目录工作面日产量工作面日产量CBMLNQrltKTTN60)24(21日循环数日循环数建立产量与面长的关系建立产量与面长的关系 BLALQr建立工作面效率与面长的关系建立工作面效率与面长的关系feLQPr一、工作面长度一、工作面长度3、经济因素、经济因素

21、返回目录返回目录123N（刀数/日）L(m)P(t/工)Q(t)1日进刀数，日进刀数，2工作面日产量，工作面日产量，3工作面效率工作面效率产量、效率增加只在工作面一定长度范围内产量、效率增加只在工作面一定长度范围内一、工作面长度一、工作面长度3、经济因素、经济因素返回目录返回目录二、采煤机开机率二、采煤机开机率开机率开机率采煤机实际运采煤机实际运转的时间占可利用的采转的时间占可利用的采煤作业时间的百分比煤作业时间的百分比提高开机率两种途径：提高开机率两种途径：工作面内部工作面内部 工作面外部工作面外部T采煤作业时间采煤作业时间（去掉准备时间和走路时（去掉准备时间和走路时间后的时间）间后的时间）

22、t1纯割煤时间；纯割煤时间；t2跑空刀时间。跑空刀时间。t3进刀时间；进刀时间；返回目录返回目录%100321TtttK综采面每日作业时间分解图综采面每日作业时间分解图T生产准备时间生产准备时间T1采煤作业时间采煤作业时间T2上下班路途时间上下班路途时间T3采煤机运转时间采煤机运转时间停机时间停机时间纯割煤时间纯割煤时间t1跑空刀时间跑空刀时间t2返回机斜切时间返回机斜切时间t3地质因素地质因素t4机电因素机电因素t5工艺原因工艺原因采空及全矿停运采空及全矿停运t9组织管理因素组织管理因素t10常规停机时间常规停机时间t6不正规停机不正规停机t7移机头和端头支护移机头和端头支护t8返回目录返回目录正规循环正规循环规定的时间内保质保量完成循环规定的时间内保质保量完成循环图中规定任务的循环。图中规定任务的循环。三、循环率三、循环率%100月计划循环数月实际完成循环数循环率要求要求80%返回目录返回目录要考虑井型、采区和工作面要考虑井型、采区和工作面工作面工作面 年进度（年进度（m/a）产量（万产量（万t/a）炮采炮采 500 平均平均15普采普采 700 平均平均40综采综采 1000 平均平均100四、工作面生产能力的确定四、工作面生产能力的确定返回目录返回目录